Nuværende transformer

En strømtransformator er en enhed, hvis primære vikling er forbundet i serie med et arbejdskreds, og sekundærviklingen anvendes til måling. Sådanne indretninger anvendes ikke kun i laboratorier til at estimere mængder. Det rigtige sted for nuværende transformatorer i nærheden af ​​kraftværker, hvor de hjælper med at styre tilstande og justerer processen med udstyrsoperation.

Beskyttelse og måling med strømtransformatorer

Når det var nødvendigt at overføre energi over en afstand. Dette skete på tidspunktet for udviklingen af ​​historien, da generatorer begyndte at være placeret i nærheden af ​​floder. Fabrikkerne var placeret på almindelige steder: på stedet for forekomst af ressourcer, nær store byer - arbejdskilder. Det viste sig, at spændingen 220, især 110 V, er ineffektiv til at transmittere over en afstand - tabene vokser. Forklaring - med et konstant strømforbrug øges strømforbruget, hvilket direkte fører til en stigning i varmen, som genereres i ledningerne.

Muligheden for at øge trådens tværsnit blev hurtigt kasseret som for dyrt. Så begyndte de at bruge step-up transformere. Som resultat heraf blev det konstateret, at med acceptabel effektivitet er det muligt kun at transmittere elektricitet over lange afstande ved en spænding på ti kilovolts spændinger. Det er klart, at så meget strøm er påkrævet for at kontrollere. En del af konsekvenserne af at bryde fasetråderne i kraftledninger:

1. Dødsfaldet for mennesker, der skal løse problemet og ved et uhell finde sig på plads.
2. Undladelse af trefasede motorer.
3. Eksplosive og brandfarlige situationer.

I et år står en sektion på 100 km af 380 V transmissionslinjen for 40 til 50 ulykker, 40% for en pause i fasetråden. I løbet af eliminering af unormale situationer dør 4-5 personer. Overheadledninger er upålidelige, men det er i øjeblikket den bedste metode til at sende elektrisk energi over en afstand, der kræver kontrol- og beskyttelsesforanstaltninger. Derudover anvendes strømtransformatorer i måleudstyr. For eksempel i kombination med trefasespændingsmålere.

Klassificering af nuværende transformatorer

Nuværende transformatorer klassificeres som regel:

• Efter type strøm. Den målte spænding varierer efter type. Til målinger i DC-kredsløbet anvendes skæring af signalet til pulser. Direkte omdannelse er ikke mulig:

1. for vekselstrøm;
2. til DC.

• Til destination. Vi har allerede sagt, at nuværende transformatorer ofte bruges til målinger( for eksempel kWh).Opkaldsanlæg, hvor du skal beskytte personale for at forbedre sikkerheden. Selvfølgelig anvendes teknikker til lokalisering og eliminering af nødsituationer:

1. måling;
2. beskyttende.

• Efter type konvertering. Controllers eller målere arbejder med strøm eller spænding. Følgelig fremstilles følgende transformere:

1. strøm-strøm;
2. strømspænding.

• Som formidling af information:

1. analog;
2. digital.

• Efter installationstype:

1. til indendørs brug;
2. til arbejde i det fri( ifølge GOST 15150 placeringskategori 1);
3. indlejret;
4. special.

• Som installation:

1. reference( installation på flyet);
2. kontrolpunkter( primært input enheder til bygningen);
3. indlejret( nogle gange uden primære vikling repræsenterer den magnetiske kerne, båret på isolering af den nuværende bærende kerne): bus( sæt på strømbussen);aftagelig( magnetisk kerne består af to dele, boltet sammen).

• Ved antallet af transformationsforhold. Ifølge GOST skelnes der en række spændinger, der adskiller sig fra hinanden med en størrelsesorden. For at interface med de samme styreenheder skal omdannelsesforholdet ændres:

1. med et transformationsforhold;
2. med flere transformationsforhold;

• Ved antal stadier af transformation. Det er ikke altid muligt at opnå et acceptabelt signalniveau ved hjælp af en enkelt transformation. Så er det nødvendigt at øge og lette antallet af viklinger gentagne gange, sænke eller forøge:

1. single-stage;
2. cascading.

• Ifølge design af primærviklingen:

1. single-turn: med sin egen primære vikling( primærvikling er rektangulær eller rund stang eller U-formet);uden egen primærvikling
2. nogovitkovye.

• Efter type isolering mellem primære og sekundære viklinger:

1. med viskos( i form af forbindelser);
2. med hårde( kompositmaterialer, porcelæn);
3. med gasformig( luft);
4. med en kombination( olie og papir).

• Ifølge princippet om nuværende konvertering:

1. optisk-elektronisk;
2. elektromagnetisk.

Designet, i andre tilfælde og princippet om drift, bestemmes af den spænding, som enheden er beregnet til. Nuværende transformatorer er opdelt i to familier: Til lav spænding( op til 1 kV) og høj( anden).Enhederne er meget specifikke. Instrumenter, der er velkendte for fysikens skolekursus, ligner kun strømtransformatorer med en flersvinget vikling, der omtrent ligner en spole.

Parametre af strømtransformere

Når du vælger at arbejde sammen med en trefasemåler, skal du først og fremmest være opmærksom på transformationsforholdet. En række værdier er standardiseret, og du skal vælge enheder, der kan arbejde parvis. Det blev sagt ovenfor, at i andre tilfælde kan transformationsforholdet ændres, og det er nødvendigt at bruge det.

Udover driftsspændingen spiller strømmen i den primære vikling( af det undersøgte netværk) en rolle. Det er klart, at med stigende varme stiger, og når den nuværende bærende del kan brænde. Dette krav er ikke så relevant for transformere uden primærvikling. Den nominelle sekundære strøm er normalt 1 eller 5 A, som tjener som et kriterium for koordinering med parringsindretningerne.

Forhold til at være opmærksom på belastningsmodstanden i målekredsløbet. Der er næppe en tæller ud af den generelle række, men det er nødvendigt at styre øjeblikket. Ellers er nøjagtigheden af ​​aflæsningerne ikke garanteret. Belastningsfaktoren er normalt ikke lavere end 0,8.Dette gælder for måleinstrumenter med induktanser i sammensætningen. GOST normaliserer værdien i volt-ampere. For at opnå modstand i ohm, skal du dividere nummeret ved kvadratet af sekundærstrømmen.

Grænsedriftstilstande karakteriseres som regel af en elektrodynamisk modstandsstrøm, der opstår som følge af en kortslutning. I passet skriver de den værdi, hvor enheden vil arbejde for en vilkårlig lang tid uden fiasko. Under kortslutningsforhold er strømmen så stærk, at den begynder at have en mekanisk effekt. Sommetider, i stedet for strømmen af ​​elektrodynamisk modstand, er dens multiplicitet til nominelle angivet. Det er kun for at udføre multiplikationsoperationen. Den angivne parameter gælder ikke for enheder uden primærvikling.

Desuden bestemmes termisk modstandsstrøm, som transformeren modstår uden kritisk overophedning. Denne form for stabilitet kan udtrykkes ved multiplicitet. Men de deler strømmen af ​​termisk stabilitet i tide, indtil enheden forbliver intakt:

1. et sekund.
2. To sekunder.
3. Tre sekunder.

Der er afhængigheder mellem strømmen af ​​elektrodynamisk og termisk modstand, der er vist i figuren. Temperaturen i den primære vikling af aluminium bør ikke overstige 200 grader Celsius og af kobber - fra 250 til 300, afhængigt af typen af ​​isolering. For højspændingstransformatorer er mekanisk modstand standardiseret, bestemt ved vindhastighed med en hastighed på 40 m / s( orkan):

1. 500 N for produkter med en nominel spænding på op til 35 kV.
2. 1000 N for produkter med en nominel spænding fra 110 til 220 kV.
3. 1500 N for produkter med en nominel spænding på 330 kV.

Inddragelsen af ​​en strømtransformator i kredsløbet og driftsprincippet

Generelt består enheden af ​​et magnetisk kredsløb og to viklinger. Men den nuværende transformer, i modsætning til den sædvanlige, er tændt på en særlig måde. Den primære vikling følger sekventielt hovedkredsløbet, hvor forbrugerne er placeret, sekundæret er lukket for måleapparatet eller beskyttelsesrelæet.

Når en strøm strømmer i den primære vikling inde i den magnetiske kerne, vises et felt som forårsager et svar. Samtidig induceres en strøm i sekundærviklingen. Dets felt er modsat til ophavsmanden, og den resulterende strøm er lig med forskellen mellem den oprindelige og den nydannede. Det er kun få procent af originalen og er faktisk transmissionslænken af ​​systemet. Det resulterende magnetfelt gennemsyrer langs kernens bane svingningerne af de primære og sekundære viklinger, hvilket antyder i den første mod-emf og i den anden emf.

Elektromotorisk kraft genererer en sekundær strøm, forholdet til primæret afhænger af forholdet mellem antal drejninger. Dette er transformationsforholdet. Den sekundære strøm forbliver uændret, og primærstrømmen vil vokse, indtil det resulterende felt bliver lig med feltet ved tomgang. Som et resultat vil anordningen opnå en tilstrækkelig lav modstand.

Vi forklarer for en fuldstændig forståelse af en transformers adfærd i inaktiv tilstand. I dette tilfælde inducerer primærstrømmen et magnetfelt i den magnetiske kerne. Strømmen cirkulerer i en lukket kredsløb af elektrisk stål med en lille dæmpning. Dens handling er sådan, at den skabte EMF i den primære vikling i retning modsat spændingen af ​​netværket. Dette sker fordi i induktansen strømmer strømmen 90 grader, ligger den inducerede emf 90 grader bag magnetfeltet.

Forestil dig nu, at sekundærviklingen blev lastet. Som følge heraf begynder feltenergien at blive transmitteret til udgangen og danner en strøm. Fra den sekundære vikling dannes et magnetfelt i antifase fra den kilde, der genererede det. Mod-EMF ved indgangen falder forbruget begynder at vokse. Den øgede strøm øger det primære magnetfelt. Processen fortsætter, indtil der opnås ligevægt. Dette sker, når det resulterende magnetfelt svarer til feltet ved tomgang. Enheden vil begynde at forbruge mere energi, nu fungerer systemet.

Fra det, der er blevet sagt, er det klart:

1. Det er ubrugeligt at tænde for enhver type transformer i standbytilstand i netværket. Energi vil kun blive brugt på tab som følge af magnetisk vending af kernen( eddystrømme er næsten ikke dannet på grund af det specielle design i form af plader isoleret fra hinanden).
2. Et lille antal omdrejninger i strømtransformatorer er påkrævet for at reducere forbruget i det specificerede kredsløbssegment til et minimum. Individuelle kopier har ikke primærvikling. Hvad der ser logisk ud for store strømme.

Vi har set, at der er en magnetisk kobling mellem strømmen. Transformernes navn synes at være ret logisk. Strukturer til overbelastningsbeskyttelse( i kortslutningstilstanden) og differentialkretser, der sammenligner størrelsen af ​​strømmen af ​​fase og neutrale ledninger udvikles. I sidstnævnte tilfælde er der fastsat en vis ufølsomhedstærskel for kredsløbet for at tage højde for systemets lækstrømme.

Transformer Nøjagtighed

Den betragtede klasse af enheder har to typer fejl, der kræver omtale:

1. Den aktuelle fejl er forskellen mellem det faktiske transformationsforhold og den nominelle.
2. Vinkelfejlen er divergensen af ​​vektoren af ​​udgangsstrømmen fra det ideelle tilfælde( i antifase i forhold til indgangen).

Der findes særlige metoder til kompensation for disse ulemper. For eksempel elimineres den nuværende fejl ved hjælp af en spolekorrektion. Divergensvinklen elimineres ved det korrekte valg af magneten af ​​magnetisk induktion i kernen.